多模态MRI成像在缺血性脑卒中的应用进展

张 洁，张凤翔（通讯作者）

（内蒙古鄂尔多斯市中心医院核磁室 内蒙古 鄂尔多斯 017000）

急性缺血性脑卒中通常是指脑血循环快速障碍的一组疾病。常见类型有TIA、脑血栓形成和脑梗塞等，具有极高的死亡率与致残率[1]。流行病学统计数据显示脑血管疾病的发病率正在逐年增加，脑卒中已经成为国民死亡的首要原因，其严重影响民众的身心健康及生活质量，甚至威胁其生命安全[2]。随着经济水平的提高，寿命不断延长，患病人数不断增加，对脑血管病的诊断也提出了更高的要求。因此如何早诊断、早治疗已成为临床医生关注的重点和热点。多模态磁共振扫描是在常规扫描的基础上合理的选用扩散加权成像（diffusion weighted imaging，DWI）、灌注加权成像（perfusion weighted imaging，PWI）、液体衰减反转恢复成像（fluidattenuated inversion recovery，FLAIR）、磁敏感加权成像（susceptibility weighted imaging，SWI）、磁共振血管成像（MRA）等成像系列，为临床医生提供更多有效、准确的影像信息，为脑梗死患者制定有针对性的个体化治疗方案、合理的评估预后情况，根据所述，本篇就选用的MRI成像序列做出以下综述。

1 PWI和DWI

1.1 DWI

DWI能够反应活体组织内水分子的扩散状态，并对其显示相当敏感，在急性缺血性脑卒中早期即可发生细胞毒性水肿及血管源性水肿，DWI和ADC对急性缺血性脑卒中的诊断具有高度敏感性和特异性，在急性缺血性脑卒中发生后，缺血脑组织发生一系列病理生理改变，并在图像上表现为DWI上高信号、对应ADC图上低信号。在活体组织内，水分子的扩散运动存在于细胞内外、跨细胞运动及微循环血流灌注，水分子可向周围组织内扩散。当脑实质发生缺血缺氧时，脑细胞膜会发生功能上的障碍，胞内聚集大量钠离子和水分子，使细胞水肿，而这些表现在早期常规MRI及CT上无法显示，这主要是由于此时的脑细胞仅是细胞内的水分子增加，而尚未发生坏死和胞膜破裂。

1.2 PWI

PWI包括动态磁敏感对比（Dynamic susceptibility contrast DSC）和动脉自旋标记（Arterial spin labeling imaging，ASL）技术。DSC技术是用对比剂（Gd-DTPA）进行静脉团注，当药物快速通过脑组织时，局部组织的磁化率发生改变，继而改变组织的信号强弱[3]。ASL技术是利用血中的水作为内源性示踪剂，在扫描平面标记水质子的流量，水质子的流量与脑组织的血流灌注成正相关，根据此原理从而获得灌注图像，ASL能够显示脑组织内血流量（CBF）的变化。PWI能够早期的发现脑血流的异常灌注，间接反映脑组织中对比剂的浓度，从而得到组织中的血流动力学信息，如相对脑血流量（cerebral blood flow，CBF）、相对脑血流容量（cerebral blood volume CBV）、平均通过时间（mean transit time，MTT）以及达峰时间（time to peak，TTP）的变化。

1.3 缺血半暗带成像（IP）

IP对于急性脑梗死患者的后续治疗及进展预测至关重要，尽管PWI和DWI联合是否可以用来诊断缺血半暗带大小，目前尚存在一定的争论，但一直在不断的研究[4]。Simonsen 等[5]研究表示，PWI和DWI联合较单一使用DWI在诊断脑梗死时，敏感性更高。但也有一部分专家指出在诊断缺血性脑卒中时，PWI 和DWI可能存在不匹配的情况。Neumann等[6]表示，当病灶区域灌注严重不足时，TTP延长＞6s，PWI和DWI不匹配，病灶范围会扩大，此时能提示IP存在；而一般情况下的脑组织灌注不足，也就是4s＜TTP＜6s时，PWI和DWI联合诊断对病灶仍有价值。DWI 和PWI联合应用，对缺血性脑卒中患者具有很重要的意义，尤其是在患者的发病机制、发病部位、受损脑组织范围、核心梗死区及预测缺血半暗带大小等方面具有早发现、早诊断、早治疗的优势。

2 FLAIR

FLAIR序列是在有效抑制脑脊液信号的情况下，获得重T2加权图像，该序列在评估脑实质的病变中，具有相当重要的作用[7]。Cosnard等作者在1999年首次发现急性缺血性脑卒中患者，在T2-FLAIR图像上脑组织的主要供血动脉存在异常的点状、条形或管状的高信号影，主要表现在大脑中动脉（middle cerebral artery，MCA）走行区出现的高信号，这一影像特征在随后的一些文献中陆续进行了报道，并将其统一命名为高信号血管征（hyperintense vessel sign，HVS）。冯学军等[8]研究指出HVS对于急性缺血性脑卒中患者的病情评估、治疗方案的选择以及远期预后的预测具有重要价值。

2.1 HVS

HVS是急性缺血性脑卒中和颅内血管狭窄-闭塞性疾病中较常见的影像学表现，主要跟侧支循环动脉的缓慢流动有关，很可能提示动脉闭塞。Sanossian等[9]认为出现HVS这一影像特征，主要是由于近端的供血血管闭塞，而远端的软脑膜侧支的血流缓慢或逆向流动，不能够起到代偿作用所导致的。刘振生等[10]通过分析9例急性大脑中动脉闭塞的患者，运用FLAIR序列与血管造影的对比研究指出，HVS的来源主要是大脑前动脉的侧支循环，它跟血流动力学障碍存在一定的关系。研究表明，HVS经常存在于严重的缺血性脑卒中患者，最多见于急性期，但是，在慢性闭塞性脑血管病患者中，HVS也可能长期存在[11]。HVS在闭塞动脉中存在提示严重缺血状态。

3 SWI

SWI是在梯度回波序列（gradient recalled echo，GRE）的基础上发展而来的一种成像技术，主要是利用各个组织间的磁敏感性差异[12]，使含铁血黄素、去氧血红蛋白、铁沉积等有更明确的显示，其具有相当高的敏感性[13]，基于上述原理，SWI能够以低信号的形式检测出动脉内的血栓，检测与MRA的一致性，并且能够通过显示血栓强度、大小及信号的改变，判断脑梗死经过治疗后的结果，观察临床治疗后的效果及预后。

3.1 磁敏感血管征

磁敏感血管征（susceptibility vessel sign，SVS）是缺血性脑卒中患者由于动脉血管的闭塞，静脉血管中的脱氧血红蛋白增加，而脱氧血红蛋白属于顺磁性物质，会在梗死组织静脉走行区出现迂曲扩张的低信号血管影，显示的低信号影与梗死范围的供血动脉的分段相符合，这是被大部分临床医生能够接受的预测血栓存在的影像学特征[14]。Boukob-za[15]等学者对39名患者的MRI检查图像进行对比研究发现，SWI对血栓显示的敏感性较其他图像明显高。SVS逐步被定义为颅内动脉走行区存在低信号的改变，且其低信号的管径较正常的血管管径要大。

4 MRA

3D-TOF-MRA是基于流动血液及周围相对静止组织之间的MR信号差异，突出流动血液的信号，采用3D采集方式，获取一大组薄层图像，即源图像，将源图像进行最大密度投影（maximum intensity projection，MIP）得到完整的一幅血管图像，对于缺血性脑卒中的患者，进行MRA检查能够快速初步了解此次脑卒中的发病病因，明确脑梗死的供血血管及供血血管是否狭窄或闭塞，指导临床医生选择更有指导意义的有针对性的最佳治疗方法。MRA中最常用的检查方法是3D-TOF-MRA，因其操作简单、检查速度快、无创伤性，使其能作为初步筛查脑血管病的主要手段[16]。

综上所述，当前对早期缺血性脑卒中进行诊断的影像技术较多，但大多评价单一，其价值存在差异，MRI各成像序列在缺血性脑卒中诊断应用方面有各自的优势，多模态MRI成像技术对早期诊断、确定缺血半暗带、改善预后等方面具有重要意义。多模态的MRI多序列结合，不仅能够排除脑出血可能，还能发现缺血半暗带，对患者的治疗及预后起到至关重要的作用。但是MRI扫描较CT而言时间长，有意识障碍的患者不能完全配合检查，抢救器械不能进入磁体间。因此，随着MRI技术的发展，未来将如何使MRI检查序列更加优化、缩短检查时间，将会受到更多医生及技术人员的关注，希望会取得更进一步发展！